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長時儲能憑啥這么“熱”?

中國能源報(bào)發(fā)布時間:2023-08-29 08:54:01  作者:蘇南

  長時儲能在普通儲能系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,可實(shí)現(xiàn)跨天、跨月,乃至跨季節(jié)充放電循環(huán),可有效調(diào)節(jié)電網(wǎng)靈活性,滿足新型電力系統(tǒng)負(fù)荷增加的需求。

  近日,有關(guān)長時儲能的消息頻出。四川雅礱江兩河口混合式抽水蓄能電站可行性研究報(bào)告通過審查,我國西部地區(qū)裝機(jī)容量最大的哇讓抽蓄電站開工,福建仙游木蘭抽水蓄能電站項(xiàng)目獲批,青海液態(tài)空氣儲能示范項(xiàng)目開工,張家口300兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲能示范電站通過可研評審……在業(yè)內(nèi)人士看來,在儲能市場快速發(fā)展的當(dāng)下,兼具安全性與調(diào)節(jié)靈活性的長時儲能同步迎來戰(zhàn)略發(fā)展期。

  在近日中關(guān)村儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主辦的“長時儲能技術(shù)與新能源消納”論壇上,與會專家普遍認(rèn)為,新能源占比愈來愈高,其所需儲能時長也越來越長,而長時儲能在普通儲能系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,可實(shí)現(xiàn)跨天、跨月,乃至跨季節(jié)充放電循環(huán),可有效調(diào)節(jié)電網(wǎng)靈活性,滿足新型電力系統(tǒng)負(fù)荷增加的需求。

  新能源消納更具優(yōu)勢

  業(yè)內(nèi)人士指出,在新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的情況下,儲能是相伴相生的必要技術(shù)。在一定條件下,短時儲能能夠促進(jìn)新能源利用率的提升,但效率會隨著逐步遞增而變低。不能簡單地認(rèn)為,增加儲能就一定能解決新能源消納95%以上的問題,特殊時間里儲能是存在飽和效應(yīng)的。尤其是風(fēng)光發(fā)電占電力系統(tǒng)比例達(dá)50%-80%時,儲能時長需要10小時以上。

  “短時儲能在新能源消納過程中,會起到爬坡、頂峰,調(diào)峰等積極作用,但其作用在不同階段會有天花板。”國網(wǎng)能源研究院能源戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所所長魯剛分析,當(dāng)新能源比重高到一定程度時,儲能只能儲電卻沒有機(jī)會放電,此時會出現(xiàn)一定的飽和效應(yīng)。而且,新能源滲透率越高,系統(tǒng)利用率天花板就越低,需在規(guī)劃各地利用率管控目標(biāo)時統(tǒng)籌考慮。“從碳達(dá)峰碳中和的長周期路徑來看,越到后期越需要長時儲能。”

  受訪的業(yè)內(nèi)人士表示,新能源發(fā)電滲透率占比持續(xù)提高,對長時儲能的需求與日俱增。相比短時儲能,長時儲能具有提升新能源消納能力、為電網(wǎng)提供靈活性、增大峰谷套利空間等綜合優(yōu)勢。

  在沈陽微控新能源技術(shù)有限公司副總裁陳燁看來,短時儲能技術(shù)與長時儲能技術(shù)在新能源消納中的作用不同。短時儲能技術(shù)雖然儲能時間短,但循環(huán)壽命長,適合調(diào)頻、爬坡、頂峰等高頻次應(yīng)用場景,長時儲能技術(shù)主要解決調(diào)峰等電能量時空遷移問題。在新能源消納中,兩種儲能技術(shù)是互補(bǔ)關(guān)系,會長期共存。

  市場發(fā)展空間廣闊

  長時儲能技術(shù)有機(jī)械儲能、化學(xué)儲能、熔鹽儲能熱儲能以及氫儲能四大主線。在眾多長時儲能技術(shù)中,機(jī)械儲能中的抽水蓄能和壓縮空氣儲能具備大規(guī)模運(yùn)行能力,前景廣闊。

  在近兩年利好政策的刺激下,抽水蓄能、壓縮空氣儲能建設(shè)快速增長?!秲δ墚a(chǎn)業(yè)研究白皮書2023》顯示,截至2022年底,我國已投運(yùn)電力儲能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)59.8GW,其中抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)占比為77.1%。目前我國在建及規(guī)劃的壓縮空氣儲能項(xiàng)目累計(jì)約6.9GW。

  “長時儲能的主要技術(shù)指標(biāo)是充放電效率、全生命期度電成本等。”陳燁表示,目前抽水蓄能在全生命周期度電成本等方面仍有優(yōu)勢。而且自2021年以來,我國出臺了一系列政策推動抽水蓄能發(fā)展,近兩年抽水蓄能建設(shè)呈現(xiàn)加速趨勢,在電力儲能容量占比方面仍占優(yōu)勢。“空氣儲能,包括壓縮空氣儲能、二氧化碳儲能的發(fā)展也比較快,其規(guī)?;l(fā)展需關(guān)注實(shí)際充放電效率、儲能介質(zhì)存儲方式等。”

  目前,陜鼓動力、東方電氣、上海電氣、中國能建等多家上市公司深度參與壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)鏈。壓縮空氣儲能設(shè)備雖需定制,但隨著核心裝備國產(chǎn)化、技術(shù)迭代,設(shè)備規(guī)?;a(chǎn)后,投資成本有望下降,系統(tǒng)效率將進(jìn)一步提升。

  “目前,除抽水蓄能以外的新型長時儲能以示范項(xiàng)目為主,未來對新能源消納的作用會越來越大。未來壓縮空氣儲能應(yīng)用場景與抽水蓄能類似,主要應(yīng)用在電網(wǎng)側(cè)和電源側(cè)。”中儲國能(北京)技術(shù)有限公司總經(jīng)理紀(jì)律表示,如今壓縮空氣儲能技術(shù)逐步成熟,后續(xù)產(chǎn)業(yè)化過程中還需進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能、降低系統(tǒng)造價。“壓縮空氣儲能標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)工作已經(jīng)啟動,并且全產(chǎn)業(yè)鏈會進(jìn)一步發(fā)展完善。”

  期待“同工同酬”

  業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,在新型電力系統(tǒng)中,未來新能源占比達(dá)到60%-70%時,長時儲能將是成本最低的靈活性解決方案。

  在北京和瑞儲能科技有限公司副總經(jīng)理?xiàng)盍挚磥?,儲能是商品,在性能均滿足需求的情況下,最后拼的是性價比,誰的成本低誰最可能拿到市場。在長時儲能諸多路線中,抽水蓄能和壓縮空氣儲能技術(shù)成熟,但這兩種技術(shù)對地理位置要求較為苛刻,且投資成本高、建設(shè)周期長。“這幾年,被稱為陸上抽水蓄能的液流電池日益凸顯,未來液流電池有可能和鋰電平分天下。不過,現(xiàn)在也面臨著有效降低關(guān)鍵部件生產(chǎn)成本等問題。”

  談及長時儲能未來的發(fā)展,魯剛認(rèn)為,“十五五”末期,新能源市場對長時儲能需求較大,建議企業(yè)提前布局儲備長時儲能技術(shù),加快商業(yè)化應(yīng)用。此外,長時儲能某種程度上不僅是調(diào)節(jié)性資源,也是充裕性資源,所以在容量市場、調(diào)節(jié)市場的設(shè)計(jì)上,還需要有關(guān)部門設(shè)計(jì)一整套機(jī)制。

  陳燁認(rèn)為,長時儲能技術(shù)應(yīng)用前景廣闊,多種技術(shù)路線都在快速發(fā)展,但商業(yè)化應(yīng)用加速的基礎(chǔ)是其經(jīng)濟(jì)價值在度電成本等方面趕超抽水蓄能。如果在容量電價等政策方面有所突破,實(shí)現(xiàn)不同儲能技術(shù)“同工同酬”,將有望推動長時儲能商業(yè)化應(yīng)用。

  來源:中國能源報(bào) 記者 蘇南


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